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Michael Kolbe

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Structural Infection Biology

Das CSSB bietet einzigartigeArbeitsbedingungen für die Entwicklung inderdisziplinärer Forschungsansätze in der Infektionsbiologie. Wir sind hier erstmals in derLage Wirt-Pathogen Interaktionen durch die Anwendung moderner molekularbiologischer Methoden in Kombination mit den neuesten biophysikalischen Techniken zu untersuchen.

Michael Kolbe, CSSB Group Leader

Bisherige und aktuelle Forschung

Bakterielle Infektionen und Wirt-Pathogen Interaktion 


Im Zentrum unserer Forschung stehen die Stuktur- &Funktionsanalyse von Virulenzfaktoren verschiedener bakterieller Pathogene und die Entschlüsselung, der im Verlaufe einer Infektion ausgelösten Wirtszellmechanismen. Wir möchten u. a. Die Assemblierung großer infektionsrelevanter makromolekularer Komplexe verstehen. Darüber hinaus haben wir einen Schwerpunkt auf die Entschlüsselung von Transportmechanismen gelegt, die für eine erfolgreiche bakterielle Infektion von Wirtszellen essentiell sind. Salmonellen und Shigellen und viele andere, durch Wasser übertragene, Erreger nutzen ein Nanospritzen-ähnliches Typ 3 Sekretionssystem (T3SS) mit dessen Hilfe Sie in humane Zellen eindringen und den Wirt im Verlaufe der Infektion manipulieren. Wir untersuchen die Funktion und die Struktur des T3SS sowie dessen strukturelle Änderungen im Verlaufe eines Infektionsprozess.

Typische Fragestellungen sind: Welche strukturellen Änderungen des Sekretionssystems sind mit der Erkennung und Sekretion von Effektorproteinen verbunden? Welche Protein-Interaktionen spielen im Rahmen der Wirt-Pathogen-Interaktion eine Rolle? Wie induzieren intrazelluläre Erreger ihre Aufnahme in den Wirt und welche Anpassungsmechanismen spielen hierbei eine Rolle?
Zur Beantwortung dieser und weiterer Fragen nutzen wir eine Kombination moderster biophysikalischer Techniken wie z. B. den X-ray Laser (XFEL), die cryo-Elektronenmikroskopie oder FluoreszenzmikroskopieS, um bakterielle Infektionsprozesse bei atomarer Auflösung zu untersuchen.

Zukünftige Fragestellungen

Unsere wesentliche biologisches Fragestellung ist die Aufklärung grundlegender Typ 3 Sekretionsmechanismen. Wir möchten darüber hinaus im Zukunft potentiel therapeutisch relevante targets im T3SS identifizieren, die eine essentielle Rolle im Prozess der Wirtszellinvassion oder der Induktion der Immunantwort des Wirtes spielen.

Ausgewählte Publikationen:

Dohlich K, Brotcke Zumsteg A, Goosmann C, Kolbe M, (2014) A Substrate-Fusion Protein is Trapped inside the Type III Secretion System Channel in Shigella flexneri, PLoS Pathogens, e003881

Loquet A, et al. (2012) Atomic model of the type III secretion system needle, Nature, 486: 276-279

Poyraz O, et al. (2010) Protein refolding is required for assembly of the type three secretion needle. Nat. Struct. Mol. Biol., 17: 788-792

Lunelli, M, Lokareddy, RK, Zychlinsky, A, Kolbe, M, (2009) IpaB-IpgC interaction defines binding motif for type III secretion translocator. Proc. Natl. Acad. Sci., 106: 9661-9666



Picture: © Lars Berg

Image: Marta Mayer

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